2021年度学院等開講科目工学院情報通信系情報通信コース

並列・再構成VLSI計算論

開講元: 情報通信コース
担当教員: 中原啓貴
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火5-6 / 金5-6
クラス: -
科目コード: ICT.I425
単位数: 200
開講時期: 2021年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年7月10日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

IoTやビッグデータ、機械学習といった大規模データ処理のニーズ増に伴い、その省電力性と高速な処理速度から注目を集めているリコンフィギャラブルシステム, 特にFPGAの基盤技術について学ぶ。本講義の狙いは、要求される性能への最適なFPGA設計ができるようになり、応用事例への検討ができるようになることである。

到達目標

本講義を履修することによって次の知識を修得する。
‐ FPGAによる並列計算と高性能化技法
‐ FPGAによる応用事例への適用方法

キーワード

並列計算, 高性能計算, 論理回路設計, FPGA

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

1) 毎回の講義の前半で，前回の復習を行う。
2) 講義の後半で，その日の授業内容に関する演習問題に取り組む。
3) 各回の授業内容をよく読み，課題を予習・復習で行うこと。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	論理回路の基礎と同期回路設計	ポートフォリオ上での科目位置づけ確認
第2回	ハードウェアアルゴリズム(1)	ハードウェアアルゴリズムの理解
第3回	ハードウェアアルゴリズム(2)	ハードウェアアルゴリズムの理解
第4回	FPGAの歴史	FPGAの歴史の理解
第5回	FPGAの構成(1)	FPGAの構成の理解
第6回	FPGAの構成(2)	FPGAの構成の理解
第7回	設計フローとツール(1)	設計フローとツールの理解
第8回	設計フローとツール(2)	設計フローとツールの理解
第9回	FPGA設計技術	FPGA設計技術の理解
第10回	演習(1)	演習を通じたFPGA設計の習得
第11回	FPGAの応用事例(1)	FPGAの応用事例の理解
第12回	FPGAの応用事例(2)	FPGAの応用事例の理解
第13回	FPGAの応用事例(3)	FPGAの応用事例の理解

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

Amano et al., "Principles and Structures of FPGAs," Springer, 2018.

参考書、講義資料等

講義資料は講義中に配布する（OCW-iにもアップします）．

成績評価の方法及び基準

1) FPGAによる並列計算と高性能化技法についての理解度により評価
2) レポートで評価を行う
3) 全出席が原則である
4) 遅刻や再提出を繰り返した場合は不合格とすることがある

履修の条件・注意事項

履修の条件を設けないが，コンピュータのハードウェア及びソフトウェアについての基礎知識を有していることが望ましい．

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

nakahara[at]ict.e.titech.ac.jp
2919

オフィスアワー

月曜日午前中、ただし事前にアポイントメントを取ることを奨励する。

その他

講義はZoomを用いたオンラインで実施します。
講義ではFPGAボードを用いた演習を実施します。PCの準備をしてください。今年度はCOVID-19の影響のため、ボードを郵送で貸与します。詳細は初回の講義で説明します。